專利名稱：菱鎂礦清潔循環(huán)經(jīng)濟(jì)加工生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種菱鎂礦加工生產(chǎn)方法，尤其是一種清潔生產(chǎn)將污染物消除在生產(chǎn)過程中，并充分利用廢料及排放的廢氣、廢渣，使資源能夠充分利用，實(shí)現(xiàn)低開采、高利用、低排放的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的菱鎂礦清潔循環(huán)經(jīng)濟(jì)加工生產(chǎn)方法。
菱鎂礦是不可再生的寶貴資源，全世界已探明儲(chǔ)量為126億噸，遼寧省海城市達(dá)22.75億噸，占世界18％，全國的75％。過去菱鎂礦加工存在較多問題，主要有1、礦石開采只采不剝，影響持續(xù)發(fā)展；2、礦石資源沒有充分利用，高品位礦石只用大塊，碎礦及低品位礦石未用，浪費(fèi)一半以上；3、用有灰燃料直接煅燒鎂砂，降低了品位；4、大多數(shù)重?zé)G無除塵設(shè)備，環(huán)境污染嚴(yán)重；5、菱鎂礦煅燒時(shí)分解出來的CO2沒有回收，浪費(fèi)了可用資源，影響氣候惡化；6、經(jīng)營分散，技術(shù)封鎖，技術(shù)水平低，新產(chǎn)品開發(fā)難；7、企業(yè)間相互競爭，重復(fù)建設(shè)，壓價(jià)促銷，企業(yè)和國家經(jīng)濟(jì)利益均受損失。
本發(fā)明的目的是提供一種合理利用菱鎂礦資源，減少環(huán)境污染的菱鎂礦清潔循環(huán)經(jīng)濟(jì)加工生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種菱鎂礦清潔循環(huán)經(jīng)濟(jì)加工方法，其特征在于在同一礦區(qū)生產(chǎn)重?zé)V、輕燒鎂、活性鎂、氫氧化鎂、高純鎂砂、鎂鹽化工產(chǎn)品，同時(shí)還生產(chǎn)菱鎂建材制品、堿性不定型耐火材料；MgO≥47％的特級(jí)菱鎂礦石和/或MgO≥46％的一級(jí)菱鎂礦石和MgO≥45％的二級(jí)菱鎂礦石用外加熱輕燒窯焙燒，生產(chǎn)高純輕燒鎂粉、活性鎂，高純輕燒鎂粉生產(chǎn)氫氧化鎂，高純輕燒鎂粉壓球后送到油豎窯煅燒，生產(chǎn)高純鎂砂；MgO≥46％的一級(jí)菱鎂礦石和MgO≥45％的二級(jí)菱鎂礦石用豎窯煅燒生產(chǎn)重?zé)V；MgO≥46％的一級(jí)菱鎂礦石和MgO≥45％的二級(jí)菱鎂礦石用反射窯煅燒生產(chǎn)輕燒鎂；輕燒鎂和/或高純輕燒鎂粉在碳化罐內(nèi)碳化生產(chǎn)輕質(zhì)MgO或生產(chǎn)鎂鹽化工產(chǎn)品；
在外加熱輕燒窯頂部設(shè)有排煙機(jī)及密封裝置回收CO2；氫氧化鎂采用水化法生產(chǎn)菱鎂礦在外加熱輕燒窯低于750℃焙燒，粉碎為輕燒鎂粉，置于水槽中加水?dāng)嚢?，升溫?0℃，MgO轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，在10小時(shí)內(nèi)完成轉(zhuǎn)化，停止攪拌，將鎂液排放到沉淀池，CaCO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2不溶于水，這四種成分在沉淀池內(nèi)很快沉降，Mg(OH)2呈膠體狀況，沉淀很慢，靜置將C3CO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2雜質(zhì)沉淀，殘?jiān)鳛榱怄V建材制品原料，將含有Mg(OH)2膠體溶液分離至另一沉淀池，進(jìn)行自然沉降，排出上部清液，將沉淀部分烘干、打碎即得粉末狀的Mg(OH)2產(chǎn)品。
外加熱輕燒窯、豎窯、反射窯煅燒中產(chǎn)生煙氣水洗后送到碳化罐內(nèi)，參與輕燒鎂和/或高純輕燒鎂粉碳化；SiO2≥3.5％的高硅廢礦、氫氧化鎂反應(yīng)罐殘?jiān)吞蓟逇堅(jiān)鳛榱怄V建材制品原料；CaO≥6％的高鈣廢礦作為堿性不定型耐火材料原料；本發(fā)明的好處是在同一礦區(qū)生產(chǎn)多種產(chǎn)品，一些廢礦和某些廠的產(chǎn)品或排放出的廢渣，可以作為另一廠的原料或添加物，開發(fā)菱鎂建材制品，利用了過去作為剝離對(duì)象的高硅廢料，解決了只采不剝問題，充分利用廢料及排放的廢氣、廢渣，使資源能夠充分利用，使菱鎂礦石正規(guī)開采。菱鎂礦在外加熱輕燒窯低于750℃焙燒，水化法生產(chǎn)Mg(OH)2，外加熱輕燒窯回收CO2；將污染物消除在生產(chǎn)過程中，實(shí)現(xiàn)低開采、高利用、低排放的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。


圖1本發(fā)明流程圖如圖所示，菱鎂礦清潔循環(huán)經(jīng)濟(jì)加工生產(chǎn)方法，在同一礦區(qū)生產(chǎn)重?zé)V、輕燒鎂、活性鎂、氫氧化鎂、高純鎂砂、鎂鹽化工產(chǎn)品，同時(shí)還生產(chǎn)菱鎂建材制品、堿性不定型耐火材料；一些廢礦和某些廠的產(chǎn)品或排放出的廢渣，可以作為另一廠的原料或添加物。窯爐排出的污染環(huán)境、難以治理的含塵廢氣，也可作為另一廠的原材料；MgO≥47％的特級(jí)菱鎂礦石和/或MgO≥46％的一級(jí)菱鎂礦石和MgO≥45％的二級(jí)菱鎂礦石送到外加熱輕燒窯煅燒、粉碎后成為高純輕燒鎂粉，煅燒中回收CO2，CO2含量一般都在51％以上，過去全部排放掉，CO2價(jià)格較高，1噸CO2價(jià)格相當(dāng)于輕燒鎂價(jià)格的3倍，也使經(jīng)濟(jì)效益成倍增加。產(chǎn)生煙氣送到碳化罐參與輕燒鎂或高純鎂粉的碳化；高純輕燒鎂粉或者送到氫氧化鎂反應(yīng)罐，用水化法生產(chǎn)氫氧化鎂，氫氧化鎂反應(yīng)罐殘?jiān)隽怄V建材制品原料；或者生產(chǎn)活性鎂；或者壓球后送到油豎窯煅燒，生產(chǎn)高純鎂砂；或者送到碳化罐碳化、深加工生產(chǎn)輕質(zhì)MgO或生產(chǎn)鎂鹽化工產(chǎn)品，碳化罐殘?jiān)隽怄V建材制品原料；過去的窯爐不能煅燒碎礦，外加熱輕燒窯可全部利用碎礦，使大約25％的各種精礦中的碎石回收利用。
MgO≥46％的一級(jí)菱鎂礦石和MgO≥45％的二級(jí)菱鎂礦石還可以送到豎窯煅燒生產(chǎn)重?zé)V，煅燒中產(chǎn)生煙氣送到碳化罐參與輕燒鎂或高純鎂粉的碳化、深加工生產(chǎn)輕質(zhì)MgO或生產(chǎn)鎂鹽化工產(chǎn)品；過去重?zé)Q窯的煙氣污染嚴(yán)重，本發(fā)明在碳化法生產(chǎn)鎂鹽化工產(chǎn)品的過程中，將含塵煙氣送入碳人罐，既利用了煙氣中的CO2，又將以原料細(xì)粉為主的煙氣粉塵回收，同時(shí)煙氣經(jīng)過水洗，解決了除塵問題。最重要的還是解決了過去長期存在的重?zé)Q窯煙氣污染問題，也是一個(gè)典型的清潔生產(chǎn)模式MgO≥46％的一級(jí)菱鎂礦石和MgO≥45％的二級(jí)菱鎂礦石還可以送到反射窯煅燒、粉碎后生產(chǎn)輕燒鎂，煅燒中產(chǎn)生煙氣送到碳化罐參與輕燒鎂或高純鎂粉的碳化、深加工生產(chǎn)輕質(zhì)MgO或生產(chǎn)鎂鹽化工產(chǎn)品，輕燒鎂還可以送到碳化罐碳化、深加工生產(chǎn)輕質(zhì)MgO或生產(chǎn)鎂鹽化工產(chǎn)品；SiO2≥35％的廢礦送到反射窯煅燒、粉碎，與菱鎂建材添加劑和碳化罐的殘?jiān)溲趸V反應(yīng)罐的殘?jiān)旌夏雺撼尚?，制作菱鎂建材制品，過去礦石的SiO2最高允許含量3.5％，SiO2≥3.5％的礦石都作為廢品，而菱鎂礦式作為菱鎂建材的原料，其SiO2含量允許到10％，使過去廢棄的高硅礦石可作為菱鎂建材制品的原料。
菱鎂建材制品是市場極大的產(chǎn)品，它以輕燒鎂粉為原料，還需加入添加物和較多的添充料。添充料可利用高硅礦石，還可將生產(chǎn)Mg(OH)2和碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)MgO和鎂鹽化工產(chǎn)品的廢渣。這些廢渣的成分是菱鎂礦中的雜質(zhì)，SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3等，低溫焙燒過的SiO2具有一定活性，Al、Fe的磷酸鹽可增強(qiáng)菱鎂制品的抗水化性，在菱鎂制品的添加劑中需要加入磷酸或磷酸三鈉、六偏磷酸鈉等磷酸鹽，因此，這些成分都有利于改善菱鎂建材制品的抗水化性能。CaCO3的分解溫度在800℃以上，低溫焙燒的輕燒鎂粉鈣的礦物成分仍以CaCO2為主，它也是菱鎂制品需要加入的礦石粉。因此，菱鎂礦加工過程中的全部排放物，都可用作菱鎂建材制的輔助材料，由于菱鎂建材制品的市場極大，可以利用它來調(diào)節(jié)其它產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模，使以菱鎂礦為原料含有各種產(chǎn)品的工業(yè)園區(qū)，除對(duì)資源有極高的利用率外，又幾乎可以達(dá)到零排放，應(yīng)該屬于一個(gè)典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
CaO≥6％的廢礦送到豎窯煅燒，煅燒后與高純鎂砂混合、破碎，與粉料等不定型耐火材料添加劑混合，制作堿性不定型耐火材料；堿性不定型耐火材料含鈣較高，可以利用高鈣廢礦。
菱鎂礦在外加熱輕燒窯低于750℃焙燒，粉碎為輕燒鎂粉，置于水槽中加水?dāng)嚢?，升溫?0℃，MgO轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，在10小時(shí)內(nèi)完成轉(zhuǎn)化，停止攪拌，將鎂液排放到沉淀池，CaCO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2不溶于水，這四種成分在沉淀池內(nèi)很快沉降，Mg(OH)2呈膠體狀況，沉淀很慢，靜置將CaCO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2雜質(zhì)沉淀，殘?jiān)鳛榱怄V建材制品原料，將含有Mg(OH)2膠體溶液分離至另一沉淀池，進(jìn)行自然沉降，排出上部清液，將沉淀部分烘干、打碎即得粉末狀的Mg(OH)2產(chǎn)品。
實(shí)現(xiàn)了“低開采、高利用、低排放”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)和將環(huán)境污染解決在生產(chǎn)過程中的清潔生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種菱鎂礦清潔循環(huán)經(jīng)濟(jì)加工方法，其特征在于在同一礦區(qū)生產(chǎn)重?zé)V、輕燒鎂、活性鎂、氫氧化鎂、高純鎂砂、鎂鹽化工產(chǎn)品，同時(shí)還生產(chǎn)菱鎂建材制品、堿性不定型耐火材料；MgO≥47％的特級(jí)菱鎂礦石和/或MgO≥46％的一級(jí)菱鎂礦石和MgO≥45％的二級(jí)菱鎂礦石用外加熱輕燒窯焙燒，生產(chǎn)高純輕燒鎂粉、活性鎂，高純輕燒鎂粉生產(chǎn)氫氧化鎂，高純輕燒鎂粉壓球后送到油豎窯煅燒，生產(chǎn)高純鎂砂；MgO≥46％的一級(jí)菱鎂礦石和MgO≥45％的二級(jí)菱鎂礦石用豎窯煅燒生產(chǎn)重?zé)V；MgO≥46％的一級(jí)菱鎂礦石和MgO≥45％的二級(jí)菱鎂礦石用反射窯煅燒生產(chǎn)輕燒鎂；輕燒鎂和/或高純輕燒鎂粉在碳化罐內(nèi)碳化生產(chǎn)輕質(zhì)MgO或生產(chǎn)鎂鹽化工產(chǎn)品；在外加熱輕燒窯頂部設(shè)有排煙機(jī)及密封裝置回收CO2；氫氧化鎂采用水化法生產(chǎn)菱鎂礦在外加熱輕燒窯低于750℃焙燒，粉碎為輕燒鎂粉，置于水槽中加水?dāng)嚢?，升溫?0℃，MgO轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，在10小時(shí)內(nèi)完成轉(zhuǎn)化，停止攪拌，將鎂液排放到沉淀池，CaCO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2不溶于水，這四種成分在沉淀池內(nèi)很快沉降，Mg(OH)2呈膠體狀況，沉淀很慢，靜置將CaCO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2雜質(zhì)沉淀，殘?jiān)鳛榱怄V建材制品原料，將含有Mg(OH)2膠體溶液分離至另一沉淀池，進(jìn)行自然沉降，排出上部清液，將沉淀部分烘干、打碎即得粉末狀的Mg(OH)2產(chǎn)品。外加熱輕燒窯、豎窯、反射窯煅燒中產(chǎn)生煙氣水洗后送到碳化罐內(nèi)，參與輕燒鎂和/或高純輕燒鎂粉碳化；SiO2≥3.5％的高硅廢礦、氫氧化鎂反應(yīng)罐殘?jiān)吞蓟逇堅(jiān)鳛榱怄V建材制品原料；CaO≥6％的高鈣廢礦作為堿性不定型耐火材料原料；
全文摘要
本發(fā)明涉及一種菱鎂礦清潔循環(huán)經(jīng)濟(jì)加工生產(chǎn)方法。其特征在于在同一礦區(qū)生產(chǎn)重?zé)V、輕燒鎂、活性鎂、氫氧化鎂、高純鎂砂、鎂鹽化工產(chǎn)品、菱鎂建材制品、堿性不定型耐火材料；外加熱輕燒窯回收CO
文檔編號(hào)C04B35/66GK1524819SQ0313395
公開日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2003年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月15日
發(fā)明者吳太洲 申請(qǐng)人:吳太洲